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研究人员发现蚊子如何整合视觉和嗅觉来追踪受害者

导读 科学家们已经发现蚊子正在改变他们的狩猎程序,以回应宿主的暗示。例如,在非洲,蚊子现在认识到人们早上从蚊帐中出来并且在白天开始更频繁...

科学家们已经发现蚊子正在改变他们的狩猎程序,以回应宿主的暗示。例如,在非洲,蚊子现在认识到人们早上从蚊帐中出来并且在白天开始更频繁地狩猎,而不是在夜间。

弗吉尼亚理工大学研究员ClémentVinauger发现了与蚊子视觉和嗅觉相关的新神经生物学,解释了埃及伊蚊的踪迹如何追踪他们的受害者。埃及伊蚊传播登革热,基孔肯雅热,寨卡热,Mayaro和黄热病病毒。

“蚊子每年都在影响着数百万人。我一直在努力了解蚊子如何在空间和时间上进行导航。分析蚊子如何处理信息对于弄清楚如何为蚊子控制创造更好的诱饵和陷阱至关重要,”Vinauger说。弗吉尼亚理工大学农业与生命科学学院生物化学系助理教授。

虽然科学家们对蚊子的嗅觉以及它如何针对二氧化碳呼出找到它们的宿主有很多了解,但对于蚊子如何使用视觉知之甚少。

Vinauger发现蚊子大脑的嗅觉和视觉处理中心之间的相互作用是帮助这些昆虫如此准确地瞄准受害者的原因。这些发现最近发表在Current Biology期刊上。

当蚊子遇到二氧化碳时,它们会被黑暗的视觉物体吸引,例如它们的宿主。这项新研究表明,二氧化碳会影响蚊子视觉中心神经元的反应,帮助他们更准确地追踪视觉对象。

Vinauger和他的研究小组能够通过将蚊子与微型3D打印头盔配合并将其束缚在LED飞行模拟器中并将蚊子暴露在二氧化碳气泡中来确定这一点。

“我们通过跟踪翅膀频率,加速度和转向行为来监测蚊子对视觉和嗅觉线索的反应,”Vinauger说。

利用蚊子大脑的钙成像实验,研究小组发现CO2调节蚊子对离散视觉刺激的神经反应。

在之前的研究中,Vinauger还使用成像和神经记录来显示嗅觉中心的反应如何受到蚊子先前经验的调节,因为他们从拍打和其他尝试将它们从我们的气味中剔除。

“蚊子传播疾病管理的全球战略涉及控制病媒种群,在很大程度上是通过杀虫剂的应用。然而,蚊子传播的疾病现在正在复苏,主要是因为人群中的杀虫剂抗性上升。在这方面,我的研究目标关闭我们对蚊子是如此有效的疾病媒介的机制的理解中的关键知识差距,更具体地说,是确定和表征调节其寄主寻求行为的因素,“Vinauger说,他也是一名附属教员。 Fralin生命科学研究所和BIOTRANS计划。

Vinauger实验室的重点是研究昼夜节律和病原体诱导的蚊子 - 宿主相互作用调节,同时利用生物化学,神经科学,工程学和化学生态学的跨学科工具来研究它如何影响基因,神经元和昆虫行为。

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